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22 economy I N°86 I Special Innovation Eine Beilage des economy-Verlages Minilabor aus der Chip-Forschung IBM forscht am energieeffizienten Supercomputer mit Heißwasserkühlung. Die dafür entwickelte Technologie findet in Zukunft auch in der Medizin Anwendung und wird unter anderem bei der Diagnose von Herzattacken helfen. Christian Stemberger Ein Mann mittleren Alters kommt in die Ambulanz eines Krankenhauses. Er klagt über Schmerzen in der Herzgegend, und dem diensthabenden Arzt ist sofort klar, dass es sich um eine Herzattacke handelt. Blut wird abgenommen und auf schnellstem Weg ins Labor gebracht. Dann beginnt das Warten. Der Arzt ruft mehrmals im Labor an und erkundigt sich nach den Testergebnissen. Denn solange er die Ursache der Herzattacke nicht kennt, kann er keine weiteren Behandlungsschritte setzen. Nach anderthalb Stunden ruft das Labor endlich zurück – eine Infektion hat die Attacke ausgelöst. Infektionen sind die Ursache für rund die Hälfte aller Herzattacken. Die Zeit, in der dem behandelnden Arzt die Hände gebunden sind, soll durch eine neue Analysemethode drastisch reduziert werden. Ein Analysetool auf Basis eines mikrostrukturierten Siliziumchips wird in Zukunft das Testergebnis in wenigen Minuten liefern. Die Behandlung des Herzpatienten kann umgehend eingeleitet werden und die Heilungsaussichten verbessern sich damit erheblich. Das Fünfzigstel einer Träne Der Chip befindet sich gerade in Entwicklung und wird sehr handlich sein. Mit der Größe einer Kreditkarte bietet er sich auch für die mobile Nutzung im Notarztwagen an. Das Minilabor erledigt in einem Durchgang, wofür traditionelle Verfahren mehrere Schritte von der Blutabnahme bis zum Laborresultat brauchen und erzielt dabei sehr genaue Ergebnisse. Der Patient wird zunächst mit dem Einweg-Chip gestochen. Dabei wird nur ein Mikroliter – das Fünfzigstel einer Träne – Blut abgenommen – für den Patienten eine wesentlich geringere Belastung als eine herkömmliche Blutabnahme. Eine nach dem Kapillarprinzip funktionierende Pumpe saugt das Blut an. Die Flüssigkeit wird durch Mikrokanäle geleitet und gelangt zu den im Chip eingelagerten Antikörpern. Diese koppeln sich an die Infektionsauslöser im Blut, werden mit ihnen weitergeschwemmt und lagern sich zuletzt in der nur wenige Mikrometer großen Reaktionskammer ab. Die Antikörper können da mit einem Lesegerät festgestellt werden, so kann der Nachweis der Infektion erbracht werden. Vielfältige Anwendungen Der Chip wird bei IBM Research in Zürich entwickelt und soll neben Herzinfektionen auch Krebszellen und Viruserkrankungen wie Malaria erkennen. Untersucht werden dabei Flüssigkeiten wie Blut, Speichel und Urin. IBM forscht derzeit an einer weiteren Anwendung der Mikrofluidik genannten Wissenschaft – einem Scanner, in dessen Lesekopf Mikroflüssigkeiten beim Abtasten einer Gewebeprobe reagieren. Damit kann das Prinzip des Chips mit allen Vorteilen nicht nur bei Flüssigkeiten, sondern auch bei festen Stoffen angewandt werden. Helmut Ludwar, Chief Technologist von IBM Österreich, geht davon aus, dass der Preis einer Analyse mittels Chip mit heute üblichen Verfahren vergleichbar sein wird. Da aber mit einem Chip gleich mehrere Tests durchgeführt werden können, stellt Ludwar auch niedrigere Kos- Bei Notfallpatienten geht es um jede Minute. Oft dauert es aber Stunden, bis die Labordiagnostik ein Ergebnis bereitstellen kann. Foto: Photos.com ten in Aussicht. Derzeit wird der Chip in eine produktionstaugliche Form gebracht und dann muss er beweisen, dass er auch hält, was die Ergebnisse aus dem IBM-Labor versprechen. Die für die Zulassung nötigen klinischen Tests werden in Belgien erfolgen und etwa zwei Jahre dauern. Nebenprodukt Dass es das medizinische Minilabor heute überhaupt gibt, ist anderen Forschungsanstrengungen zu verdanken. Für IBM zählen Mikroelektronik und Nanotechnologie naturgemäß zu den Kernbereichen der Forschungstätigkeit. An der mikrofluiden Technologie wurde zunächst geforscht, um die Kühlung von Mikrochips zu verbessern. Für das IBM-Projekt Aquasar, das auf die energieeffiziente Heißwasserkühlung von Supercomputern abzielt, wurde die Umspülung der zu kühlenden Bauteile optimiert. „Je feiner das Wasser verteilt wird“, erklärt Ludwar, „umso mehr Wärme kann es vom Chip aufnehmen.“ Auf dieser Basistechnologie aufbauend hat IBM andere Anwendungsmöglichkeiten gesucht und sie unter anderem im Gesundheitsbereich gefunden. Eine weitere Zukunftsanwendung der Mikrofluidik ist die Kühlung von Solarzellen, denn die sind bei niedriger Betriebstemperatur am effizientesten. In den Markt für Labordiagnostik oder Fotovoltaik will IBM aber nicht einsteigen, der Konzern versteht sich hier lediglich als Impuls- und in weiterer Folge als Lizenzgeber. www.ibm.com
economy I N°86 I 23 Special Innovation Eine Beilage des economy-Verlages Dank Technologie in Würde altern Unsere Gesellschaft wird immer älter, die Zahl der hilfs- und pflegedürftigen Menschen steigt rapide an. Informations- und Kommunikationstechnologie kann ihnen ein selbstbestimmtes Leben ermöglichen und gleichzeitig helfen, dem Kostendruck im Gesundheitssystem Herr zu werden. Christian Stemberger Anfang 2009 lebte etwa eine halbe Million hilfs- und pflegebedürftiger Menschen in Österreich. Bis 2011 wird diese Zahl auf knapp 800.000 ansteigen. Der größte Wunsch dieser Menschen ist ein selbstbestimmtes und eigenständiges Leben innerhalb der eigenen vier Wände. Für rund 80 Prozent erfüllt sich dieser Wunsch. Sie leben zuhause, werden unterstützt von Verwandten und mobilen Pflegediensten. Um ihre Betreuung zu verbessern, kommt nun vermehrt Hightech zum Zug. Videofon, ein Projekt der steirischen Volkshilfe und A1 Telekom Austria, verbessert die Betreuungssituation. Wird Hilfe benötigt, können Angehörige oder professionelle Dienste umgehend via Bildschirm reagieren. Große Akzeptanz Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) wird nie direkten Kontakt ersetzen können, betont Christian Bauer, Leiter des Bereichs Business Marketing bei A1 Telekom Austria: „Das ist auch nicht das Ziel von E-Health. Zum einen ist E-Health ein ergänzendes Instrument, um älteren Menschen möglichst lange die Selbstständigkeit zu erhalten. Zum anderen können so die knappen Ressourcen des Gesundheitswesens optimal eingesetzt werden.“ Laut einer Umfrage des market-Instituts befürworten auch Betroffene den Einsatz von IKT im Gesundheitswesen. Die überwältigende Mehrheit der Fünfzig- bis Siebzigjährigen ist überzeugt, dass Technologie ihre Lebensqualität erhöhen kann und sie so ein eigenständiges Leben führen können, ohne jemandem zur Last zu fallen. Ganz oben auf der Wunschliste steht da- Dass ältere Menschen E-Health akzeptieren, setzt die unkomplizierte Handhabung voraus. Videofon ist technisch anspruchsvoll und doch so einfach zu bedienen wie Kommunikationslösungen aus Kindertagen. Foto: Photos.com bei die Möglichkeit, durch das einfache Drücken eines Knopfes den Notruf zu wählen oder Kontakt mit dem Hausarzt aufzunehmen. Vernetzung Neben der Rolle der ITK als Unterstützer von Pflegebedürftigen und Kranken sieht Bauer großes Potenzial in der Vernetzung der Anbieter des Gesundheitswesens: „Durch die verbesserte Zusammenarbeit der Gesundheits- und Pflegeeinrichtungen vom Arzt über die Seniorenresidenz bis zum Krankenhaus wird die Effizienz gesteigert, so werden Kosten gespart. Diese Strukturen existieren jedoch erst in Ansätzen.“ Wie diese Vernetzung aussehen kann, zeigt die Teleradiologie-Lösung von A1 Telekom Austria. Der Radiologe übergibt die Röntgenbilder nicht mehr dem Patienten. Stattdessen werden sie im Rechenzentrum gespeichert und können dort online vom Hausarzt abgerufen werden. Dass die Vernetzung mehr als nur verwaltungstechnischen Nutzen bringt, zeigt Elektra+. Das GPS-basierte Einsatzsteuerungssystem koordiniert die Salzburger Rote-Kreuz-Einsatzteams. Und schon während des Einsatzes wird die Notfallsituation automatisch dem nächstgelegenen Krankenhaus übermittelt. Dieses kann sich damit besser auf den Patienten einstellen und ein Ärzteteam alarmieren oder einen Operationssaal vorbereiten. Wenn das Notfallteam schon vor Ort auf online verfügbare Patientendaten zurückgreifen könnte, würden die Erfolgsaussichten eines Einsatz weiter steigen. So könnte man etwa chronische Erkrankungen schon während der Erstversorgung berücksichtigen. Die Diskussion um die Speicherung von Patientendaten wird jedoch seit Jahren nur in Bezug auf die heikle Materie Datenschutz geführt. Der mögliche Nutzen geht dabei unter. „Aber auch diese Diskus- sion muss stattfinden und sie wird stattfinden“, zeigt sich Bauer überzeugt: „Wichtig ist dabei, dass der Patient seine Daten selbst verwaltet. Nur er darf entscheiden, wer auf seine Daten zugreifen kann.“ A1 Telekom Austria positioniert sich im Gesundheitsbereich als Komplettanbieter. Das Angebot beginnt als Beratungsdienstleistung beim Hinterfragen der Abläufe der Gesundheitseinrichtung und reicht bis zum Outsourcing der fertigen Lösung. Dass sich der Mobilfunker A1 nun wieder unter dem gemeinsamen Dach befindet, stärkt die Kompetenz im Gesundheitsbereich weiter, so Bauer: „Allein für die Diabetes- und Bluthochdruckpatienten bringen Lösungen, die auf Mobilfunk aufsetzen, eine großes Plus an Lebensqualität.“ Denn mit ihnen können sie ihre Messungen an jedem Ort durchführen und müssen ihren Tagesablauf nicht mehr rund um ihre Krankheit planen. www.a1telekom.at
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